Η παρούσα εργασία έχει στόχο τον σχεδιασμό μιας διδακτικής παρέμβασης για την επίλυση ενός αυθεντικού προβλήματος με αντικείμενο την οπτική. Προτείνονται λοιπόν και υλοποιούνται από τους ερευνητές τρία πειράματα. Η οργάνωση των δραστηριοτήτων βασίζεται στο μοντέλο Gagné και τα φύλλα εργασίας προτείνεται να οργανωθούν βάσει του μοντέλου Predict-Observe-Explain (POE). Στο πρώτο πείραμα χρησιμοποιείται η εφαρμογή phyfox (Physical Phone Experiments) ώστε να μετρηθεί η ένταση του φωτός που έχει ο φακός του κινητού. Μέσω επεξεργασίας των πειραματικών δεδομένων επιβεβαιώνεται ο νόμος των αντίστροφων τετραγώνων. Το δεύτερο πείραμα αποτελεί επανάληψη του πρώτου αλλά το phyfox αντικαθίσταται από μία φωτοαντίσταση και παρατηρείται συσχέτιση των αποτελεσμάτων με το πρώτο. Στο τρίτο και τελευταίο πείραμα οι μετρήσεις γίνονται με τη βοήθεια ενός ρομπότ. Το ρομπότ που χρησιμοποιείται έχει τυπωθεί με 3D εκτυπωτή και είναι ανοιχτού κώδικα. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι δεν αναφέρεται στη βιβλιογραφία κάποιο άλλο ρομπότ το οποίο να χρησιμοποιείται αποκλειστικά για πειράματα φυσικής.

Η τρισδιάστατη σχεδίαση και εκτύπωση δίνει την ευκαιρία σε όλους να συμμετάσχουν σε αυτό που αποκαλείται η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση, ή αλλιώς ο εκδημοκρατισμός της κατασκευής αντικειμένων και μηχανών αφού επιτρέπει στον καθένα με ελάχιστα έξοδα να σχεδιάσει και να εκτυπώσει εξαρτήματα μιας συσκευής ή και μια ολόκληρη συσκευή για τις ανάγκες του. Με τον τρόπο αυτό μπορεί ο καθένας να ανεξαρτητοποιηθεί από βιομηχανίες και εμπορικές επιχειρήσεις και να δημιουργήσει συσκευές προσαρμοσμένες στις τοπικές, ατομικές ή ομαδικές ανάγκες ή συνθήκες.
Η τρισδιάστατη σχεδίαση είναι ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο που βρίσκει πολλές εφαρμογές επίσης στην εκπαίδευση. Εκπαιδευτικοί που χρειάζονται κάποιο εργαλείο ή κάποια συσκευή για την εκπαιδευτική διαδικασία μπορούν πλέον οι ίδιοι να τα σχεδιάσουν και να τα εκτυπώσουν. Η δημιουργία τρισδιάστατων σχεδίων μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην εκπαίδευση και ιδιαίτερα στην εξ’ αποστάσεως διδασκαλία, επειδή προσφέρει τη δυνατότητα στους μαθητές να περιεργαστούν ένα μοντέλο από διάφορες οπτικές γωνίες, ώστε να το κατανοήσουν καλύτερα.
Αν και θεωρείται συνήθως συνυφασμένη με μαθήματα STEM, η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε όλα τα μαθήματα για τη δημιουργία διαφόρων οπτικών αναπαραστάσεων, ενώ χρησιμεύει ακόμη για την συμπεριληπτική μάθηση ατόμων με οπτικές αναπηρίες.
Στο εργαστήριο αυτό αφού παρουσιάσουμε τη σχεδιαστική σκέψη και τις βασικές αρχές της τρισδιάστατης σχεδίασης και οι συμμετέχοντες θα έχουν τη δυνατότητα να δημιουργήσουν ένα σύνθετο τρισδιάστατο αντικείμενο στη πλατφόρμα Tinkercad.
Στόχος του εργαστηρίου είναι οι συμμετέχοντες:
• να εξοικειωθούν με ένα τρισδιάστατο περιβάλλον σχεδίασης,
• να μπορούν να χρησιμοποιούν και να τροποποιούν βασικά στερεά αντικείμενα,
• να μπορούν να εκτελούν σύνθετες διεργασίες, όπως ένωση ή αφαίρεση τμημάτων στερεών σωμάτων
• και να δημιουργήσουν χρήσιμα τεχνουργήματα για την εκπαιδευτική διαδικασία.

Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μιας έρευνας δράσης που υλοποιήθηκε για τη διερεύνηση ανάπτυξης της δημιουργικότητας σε μαθητές/τριες της Πρωτοβάθμιας Εκπαίδευσης κατά την εμπλοκή τους σε STEM δραστηριότητες Εκπαιδευτικής Ρομποτικής. Οι STEM διδακτικές παρεμβάσεις που έλαβαν χώρα σε Δημοτικό Σχολείο βασίστηκαν στη θεωρία του κατασκευαστικού εποικοδομητισμού (Constructionism) σύμφωνα με τις αρχές που διατυπώθηκαν από τον Seymour Papert, υιοθετήθηκε το μεθοδολογικό πλαίσιο των Four P’s of Creative Learning του Mitchel Resnick και αξιοποιήθηκε ως εκπαιδευτικό υλικό το πακέτο Εκπαιδευτικής Ρομποτικής LEGO® Education WeDo 2.0 Core Set. Οι μαθητές/τριες συμμετείχαν ενεργά σε αυτές και δημιούργησαν πρωτότυπες κατασκευές, τις οποίες αξιολόγησαν ως προς τη δημιουργικότητά τους, μία ομάδα κριτών μέσω της Τεχνικής Συναινετικής Αξιολόγησης (Consensual Assessment Technique – CAT). Αξιοποιώντας τα αποτελέσματα από τη χρήση του συγκεκριμένου ερευνητικού εργαλείου για την αξιολόγηση της δημιουργικότητας, η επίδραση στη δημιουργικότητα που επέφερε η εμπλοκή των μαθητών/τριών σε STEM δραστηριότητες Εκπαιδευτικής Ρομποτικής ήταν εμφανής.